Population structure of the boll weevil in cotton fields and subtropical forests of South America: a bayesian approach

The main goal of this contribution is to investigate the genetic structure of boll weevil populations from South America (Argentina and Brazil) and to make further comparisons with a putative source population from USA. Samples were collected in a Paranaense forest under reserve protection, cotton fields and non-cultivated areas. Data from anonymous molecular markers were analysed using both traditional methods of population genetics and Bayesian approaches. Results help to support a previous hypothesis on the presence of two lineages of boll weevil populations in South America: one with characteristics of recent invaders and the other with characteristics of ancient populations. The sample from Urugua-i Provincial Park (Misiones, Argentina) shows the highest percentage of polymorphic loci, the highest values of mean heterozigosity, and the largest number of population-specific alleles, all being typical features of ancient populations. Furthermore, the Urugua-i sample shows two gene pools occurring in sympatry, probably as a consequence of a secondary contact. The remaining samples reveal not only lower percentages of polymorphic loci and heterozygosity values, but also an almost negligible presence of specific alleles. Bayesian methods also suggest the occasional migration of some individuals of ancient lineages from their natural habitats in fragments of the Paranaense forest into cotton fields, and vice versa.Facultad de Ciencias Naturales y Muse

Morphological and genetic diversity of maize landraces along an altitudinal gradient in the Southern Andes

Maize (Zea mays ssp. mays) is a major cereal crop worldwide and is traditionally or commercially cultivated almost all over the Americas. The northwestern region of Argentina (NWA) constitutes one of the main diversity hotspots of the Southern Andes, with contrasting landscapes and a large number of landraces. Despite the extensive collections performed by the “Banco Activo de Germoplasma INTA Pergamino, Argentina” (BAP), most of them have not been characterized yet. Here we report the morphological and molecular evaluation of 30 accessions collected from NWA, along an altitudinal gradient between 1120 and 2950 meters above sea level (masl). Assessment of morphological variation in a common garden allowed the discrimination of two groups, which differed mainly in endosperm type and overall plant size. Although the groups retrieved by the molecular analyses were not consistent with morphological clusters, they showed a clear pattern of altitudinal structuring. Affinities among accessions were not in accordance with racial assignments. Overall, our results revealed that there are two maize gene pools co-existing in NWA, probably resulting from various waves of maize introduction in pre-Columbian times as well as from the adoption of modern varieties by local farmers. In conclusion, the NWA maize landraces preserved at the BAP possess high morphological and molecular variability. Our results highlight their potential as a source of diversity for increasing the genetic basis of breeding programs and provide useful information to guide future sampling and conservation efforts.EEA PergaminoFil: Rivas, Juan Gabriel. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria-Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (INTA-CONICET). Instituto de Agrobiotecnología y Biología Molecular (IABIMO); ArgentinaFil: Gutiérrez, Ángela V. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria-Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (INTA-CONICET). Instituto de Agrobiotecnología y Biología Molecular (IABIMO); ArgentinaFil: Defacio, Raquel. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Pergamino. Recursos Genéticos; ArgentinaFil: Schimpf, Jorge. Universidad Nacional de Jujuy. Facultad de Ciencias Agrarias; ArgentinaFil: Vicario, Ana L. Instituto Nacional de Semillas (INASE). Laboratorio de Marcadores Moleculares y Fitopatología; ArgentinaFil: Hopp, H. Esteban. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria-Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (INTA-CONICET). Instituto de Agrobiotecnología y Biología Molecular (IABIMO); ArgentinaFil: Hopp, H. Esteban. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; ArgentinaFil: Paniego, Norma Beatriz. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria-Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (INTA-CONICET). Instituto de Agrobiotecnología y Biología Molecular (IABIMO); ArgentinaFil: Lia, Veronica V. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria-Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (INTA-CONICET). Instituto de Agrobiotecnología y Biología Molecular (IABIMO); ArgentinaFil: Lia, Veronica V. Esteban. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentin

Behaviour of ring bivalents in holokinetic systems : Alternative sites of spindle attachment in Pachylis argentinus and Nezara viridula (Heteroptera)

Heteropteran chromosomes are holokinetic; during mitosis, sister chromatids segregate parallel to each other but, during meiosis, kinetic activity is restricted to one pair of telomeric regions. This meiotic behaviour has been corroborated for all rod bivalents. For ring bivalents, we have previously proposed that one of the two chiasmata releases first, and a telokinetic activity is also achieved. In the present work we analyse the meiotic behaviour of ring bivalents in Pachylis argentinus (Coreidae) and Nezara viridula (Pentatomidae) and we describe for the first time the chromosome complement and male meiosis of the former (2n=12+2m+X0, pre-reduction of the X). Both species possess a large chromosome pair with a secondary constriction which is a nucleolus organizer region as revealed by in-situ hybridization. Here we propose a new mode of segregation for ring bivalents: when the chromosome pair bears a secondary constriction, it is not essential that one of the chiasmata releases first since these regions or repetitive DNA sequences adjacent to them become functional as alternative sites for microtubule attachment and they undertake chromosome segregation to the poles during anaphase I.Facultad de Ciencias Naturales y Muse

Population genetics structure of glyphosate-resistant Johnsongrass (Sorghum halepense L. Pers) does not support a single origin of the resistance

Single sequence repeats (SSR) developed for Sorghum bicolor were used to characterize the genetic distance of 46 different Sorghum halepense (Johnsongrass) accessions from Argentina some of which have evolved toward glyphosate resistance. Since Johnsongrass is an allotetraploid and only one subgenome is homologous to cultivated sorghum, some SSR loci amplified up to two alleles while others (presumably more conserved loci) amplified up to four alleles. Twelve SSR providing information of 24 loci representative of Johnsongrass genome were selected for genetic distance characterization. All of them were highly polymorphic, which was evidenced by the number of different alleles found in the samples studied, in some of them up to 20. UPGMA and Mantel analysis showed that Johnsongrass glyphosate-resistant accessions that belong to different geographic regions do not share similar genetic backgrounds. In contrast, they show closer similarity to their neighboring susceptible counterparts. Discriminant Analysis of Principal Components using the clusters identified by K-means support the lack of a clear pattern of association among samples and resistance status or province of origin. Consequently, these results do not support a single genetic origin of glyphosate resistance. Nucleotide sequencing of the 5-enolpyruvylshikimate-3-phosphate synthase (EPSPS) encoding gene from glyphosate-resistant and susceptible accessions collected from different geographic origins showed that none presented expected mutations in aminoacid positions 101 and 106 which are diagnostic of target-site resistance mechanism.Fil: Fernández, Luis. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro de Investigación en Ciencias Veterinarias y Agronómicas. Instituto de Biotecnología; ArgentinaFil: de Haro, Luis Alejandro. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro de Investigación en Ciencias Veterinarias y Agronómicas. Instituto de Biotecnología; ArgentinaFil: Distefano, Ana J.. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Fisiología, Biología Molecular y Celular. Laboratorio de Agrobiotecnología; Argentina. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro de Investigación en Ciencias Veterinarias y Agronómicas. Instituto de Biotecnología; ArgentinaFil: Martínez, María Carolina. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro de Investigación en Ciencias Veterinarias y Agronómicas. Instituto de Biotecnología; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Fisiología, Biología Molecular y Celular. Laboratorio de Agrobiotecnología; ArgentinaFil: Lia, Verónica Viviana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro de Investigación en Ciencias Veterinarias y Agronómicas. Instituto de Biotecnología; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Fisiología, Biología Molecular y Celular. Laboratorio de Agrobiotecnología; ArgentinaFil: Papa, Juan C.. Instituto Nacional de Tecnologia Agropecuaria. Centro Regional Santa Fe. Estacion Experimental Agropecuaria Oliveros. Agencia de Extension Rural Arroyo Seco.; ArgentinaFil: Olea, Ignacio. Gobierno de Tucumán. Ministerio de Desarrollo Productivo. Estación Experimental Agroindustrial Obispo Colombres; ArgentinaFil: Tosto, Daniela Sandra. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro de Investigación en Ciencias Veterinarias y Agronómicas. Instituto de Biotecnología; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Fisiología, Biología Molecular y Celular. Laboratorio de Agrobiotecnología; ArgentinaFil: Hopp, Horacio Esteban. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro de Investigación en Ciencias Veterinarias y Agronómicas. Instituto de Biotecnología; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Fisiología, Biología Molecular y Celular. Laboratorio de Agrobiotecnología; Argentin

Characterization and expression analysis of WRKY genes during leaf and corolla senescence of Petunia hybrida plants

Several families of transcription factors (TFs) control the progression of senescence. Many key TFs belonging to the WRKY family have been described to play crucial roles in the regulation of leaf senescence, mainly in Arabidopsis thaliana. However, little is known about senescence-associated WRKY members in floricultural species. Delay of senescence in leaves and petals of Petunia hybrida, a worldwide ornamental crop are highly appreciated traits. In this work, starting from 28 differentially expressed WRKY genes of A. thaliana during the progression of leaf senescence, we identified the orthologous in P. hybrida and explored the expression profiles of 20 PhWRKY genes during the progression of natural (age-related) leaf and corolla senescence as well as in the corollas of flowers undergoing pollination-induced senescence. Simultaneous visualization showed consistent and similar expression profiles of PhWRKYs during natural leaf and corolla senescence, although weak expression changes were observed during pollination-induced senescence. Comparable expression trends between PhWRKYs and the corresponding genes of A. thaliana were observed during leaf senescence, although more divergence was found in petals of pollinated petunia flowers. Integration of expression data with phylogenetics, conserved motif and cis-regulatory element analyses were used to establish a list of candidates that could regulate more than one senescence process. Our results suggest that several members of the WRKY family of TFs are tightly linked to the regulation of senescence in P. hybrida.Fil: Astigueta, Francisco Horacio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad Nacional de San Martín. Escuela de Ciencia y Tecnología; ArgentinaFil: Baigorria, Amilcar H.. Universidad Nacional de San Martín. Escuela de Ciencia y Tecnología; ArgentinaFil: Garcia, Martín Nahuel. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro de Investigación en Ciencias Veterinarias y Agronómicas. Instituto de Agrobiotecnología y Biología Molecular. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Agrobiotecnología y Biología Molecular; ArgentinaFil: Delfosse, Verónica Cecilia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad Nacional de San Martín. Escuela de Ciencia y Tecnología; ArgentinaFil: González, Sergio A.. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Pérez de la Torre, Mariana C.. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro de Investigación de Recursos Naturales. Instituto de Floricultura; ArgentinaFil: Moschen, Sebastián Nicolás. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro Regional Tucuman-Santiago del Estero. Estación Experimental Agropecuaria Famaillá; ArgentinaFil: Lia, Verónica Viviana. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro de Investigación en Ciencias Veterinarias y Agronómicas. Instituto de Agrobiotecnología y Biología Molecular. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Agrobiotecnología y Biología Molecular; ArgentinaFil: Heinz, Ruth Amelia. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro de Investigación en Ciencias Veterinarias y Agronómicas. Instituto de Agrobiotecnología y Biología Molecular. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Agrobiotecnología y Biología Molecular; ArgentinaFil: Fernández, Paula. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro de Investigación en Ciencias Veterinarias y Agronómicas. Instituto de Agrobiotecnología y Biología Molecular. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Agrobiotecnología y Biología Molecular; ArgentinaFil: Trupkin, Santiago Ariel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro de Investigación de Recursos Naturales. Instituto de Floricultura; Argentin

Identification of WRKY transcription factors associated with leaf and corolla senescence in Petunia hybrida

Several families of transcription factors (TFs) control the progression of senescence. Many key TFs belonging to the WRKY family have been described to play crucial roles in the regulation of leaf senescence, mainly in Arabidopsis. However, little is known about senescence-associated WRKY members in floricultural species. Delay of senescence in leaves and petals of Petunia hybrida, a worldwide ornamental crop are highly appreciated traits. In this work, starting from 28 differentially expressed WRKY genes of Arabidopsis during the progression of leaf senescence, we identified the orthologous in P. hybrida and explored the expression profiles of 20 PhWRKY genes during the progression of natural (age-related) leaf and corolla senescence as well as in the corollas of flowers undergoing pollination-induced senescence. Simultaneous visualization showed consistent and similar expression profiles of PhWRKYs during natural leaf and corolla senescence, although weak expression changes were observed during pollination-induced senescence. Comparable expression trends between PhWRKYs and the corresponding genes of Arabidopsis were observed during leaf senescence, although more divergences were found in petals of pollinated petunia flowers. Integration of expression data with phylogenetics, conserved motif and cis-regulatory element analyses were used to establish a list of solid candidates that could regulate more than one senescence process. Our results suggest that several members of the WRKY family of TFs are tightly linked to the regulation of senescence in P. hybrida.Fil: Astigueta, Francisco Horacio. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro de Investigación en Ciencias Veterinarias y Agronómicas. Instituto de Agrobiotecnología y Biología Molecular. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Agrobiotecnología y Biología Molecular; ArgentinaFil: Baigorria, Amilcar H.. Universidad Nacional de San Martín; ArgentinaFil: Garcia, Martín Nahuel. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro de Investigación En Ciencias Veterinarias y Agronómicas. Instituto de Agrobiotecnología y Biología Molecular. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Agrobiotecnología y Biología Molecular; ArgentinaFil: Delfosse, Verónica Cecilia. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro de Investigación En Ciencias Veterinarias y Agronómicas. Instituto de Agrobiotecnología y Biología Molecular. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Agrobiotecnología y Biología Molecular; ArgentinaFil: González, Sergio Alejandro. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro de Investigación En Ciencias Veterinarias y Agronómicas. Instituto de Agrobiotecnología y Biología Molecular. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Agrobiotecnología y Biología Molecular; ArgentinaFil: Perez de la Torre, Mariana Cecilia. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria; ArgentinaFil: Moschen, Sebastián Nicolás. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro de Investigación En Ciencias Veterinarias y Agronómicas. Instituto de Agrobiotecnología y Biología Molecular. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Agrobiotecnología y Biología Molecular; ArgentinaFil: Lia, Verónica Viviana. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro de Investigación En Ciencias Veterinarias y Agronómicas. Instituto de Agrobiotecnología y Biología Molecular. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Agrobiotecnología y Biología Molecular; ArgentinaFil: Heinz, Ruth Amelia. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro de Investigación En Ciencias Veterinarias y Agronómicas. Instituto de Agrobiotecnología y Biología Molecular. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Agrobiotecnología y Biología Molecular; ArgentinaFil: Fernandez, Paula del Carmen. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro de Investigación En Ciencias Veterinarias y Agronómicas. Instituto de Agrobiotecnología y Biología Molecular. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Agrobiotecnología y Biología Molecular; ArgentinaFil: Trupkin, Santiago Ariel. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro de Investigación En Ciencias Veterinarias y Agronómicas. Instituto de Agrobiotecnología y Biología Molecular. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Agrobiotecnología y Biología Molecular; Argentin

Exploring sunflower responses to Sclerotinia head rot at early stages of infection using RNA-seq analysis

Sclerotinia head rot (SHR), caused by the necrotrophic fungus Sclerotinia sclerotiorum, is one of the most devastating sunflower crop diseases. Despite its worldwide occurrence, the genetic determinants of plant resistance are still largely unknown. Here, we investigated the Sclerotinia-sunflower pathosystem by analysing temporal changes in gene expression in one susceptible and two tolerant inbred lines (IL) inoculated with the pathogen under field conditions. Differential expression analysis showed little overlapping among ILs, suggesting genotype-specific control of cell defense responses possibly related to differences in disease resistance strategies. Functional enrichment assessments yielded a similar pattern. However, all three ILs altered the expression of genes involved in the cellular redox state and cell wall remodeling, in agreement with current knowledge about the initiation of plant immune responses. Remarkably, the over-representation of long non-coding RNAs (lncRNA) was another common feature among ILs. Our findings highlight the diversity of transcriptional responses to SHR within sunflower breeding lines and provide evidence of lncRNAs playing a significant role at early stages of defense.Fil: Fass, Mónica Irina. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro de Investigación en Ciencias Veterinarias y Agronómicas. Instituto de Agrobiotecnología y Biología Molecular. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Agrobiotecnología y Biología Molecular; ArgentinaFil: Rivarola, Maximo Lisandro. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro de Investigación en Ciencias Veterinarias y Agronómicas. Instituto de Agrobiotecnología y Biología Molecular. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Agrobiotecnología y Biología Molecular; ArgentinaFil: Ehrenbolger, Guillermo Federico. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro de Investigación en Ciencias Veterinarias y Agronómicas. Instituto de Agrobiotecnología y Biología Molecular. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Agrobiotecnología y Biología Molecular; ArgentinaFil: Maringolo, Carla A.. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro Regional Buenos Aires Sur. Estación Experimental Agropecuaria Balcarce; ArgentinaFil: Montecchia, Juan Francisco. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro de Investigación en Ciencias Veterinarias y Agronómicas. Instituto de Agrobiotecnología y Biología Molecular. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Agrobiotecnología y Biología Molecular; ArgentinaFil: Quiroz, Facundo José. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro Regional Buenos Aires Sur. Estación Experimental Agropecuaria Balcarce; ArgentinaFil: García García, Francisco. Centro de Investigaciones Príncipe Felipe; EspañaFil: Dopazo Blázquez, Joaquín. Hospital Virgen del Rocio; EspañaFil: Hopp, Horacio Esteban. Universidad de Buenos Aires; Argentina. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro de Investigación en Ciencias Veterinarias y Agronómicas. Instituto de Agrobiotecnología y Biología Molecular. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Agrobiotecnología y Biología Molecular; ArgentinaFil: Heinz, Ruth Amelia. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro de Investigación en Ciencias Veterinarias y Agronómicas. Instituto de Agrobiotecnología y Biología Molecular. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Agrobiotecnología y Biología Molecular; ArgentinaFil: Paniego, Norma Beatriz. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro de Investigación en Ciencias Veterinarias y Agronómicas. Instituto de Agrobiotecnología y Biología Molecular. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Agrobiotecnología y Biología Molecular; ArgentinaFil: Lia, Verónica Viviana. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro de Investigación en Ciencias Veterinarias y Agronómicas. Instituto de Agrobiotecnología y Biología Molecular. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Agrobiotecnología y Biología Molecular; Argentin

Population structure and genetic diversity characterization of a sunflower association mapping population using SSR and SNP markers

BACKGROUND: Argentina has a long tradition of sunflower breeding, and its germplasm is a valuable genetic resource worldwide. However, knowledge of the genetic constitution and variability levels of the Argentinean germplasm is still scarce, rendering the global map of cultivated sunflower diversity incomplete. In this study, 42 microsatellite loci and 384 single nucleotide polymorphisms (SNPs) were used to characterize the first association mapping population used for quantitative trait loci mapping in sunflower, along with a selection of allied open-pollinated and composite populations from the germplasm bank of the National Institute of Agricultural Technology of Argentina. The ability of different kinds of markers to assess genetic diversity and population structure was also evaluated.Fil: Filippi, Carla Valeria. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro de Investigación en Ciencias Veterinarias y Agronómicas. Instituto de Biotecnología; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Aguirre, Natalia Cristina. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro de Investigación en Ciencias Veterinarias y Agronómicas. Instituto de Biotecnología; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Rivas, Juan Gabriel. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro de Investigación en Ciencias Veterinarias y Agronómicas. Instituto de Biotecnología; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Zubrzycki, Jeremías Enrique. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro de Investigación en Ciencias Veterinarias y Agronómicas. Instituto de Biotecnología; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Puebla, Andrea. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro de Investigación en Ciencias Veterinarias y Agronómicas. Instituto de Biotecnología; ArgentinaFil: Cordes, Diego. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro Regional Córdoba. Estación Experimental Agropecuaria Manfredi; ArgentinaFil: Moreno, Maria V.. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro Regional Córdoba. Estación Experimental Agropecuaria Manfredi; ArgentinaFil: Fusari, Corina M.. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro de Investigación en Ciencias Veterinarias y Agronómicas. Instituto de Biotecnología; ArgentinaFil: Alvarez, Daniel. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro Regional Córdoba. Estación Experimental Agropecuaria Manfredi; ArgentinaFil: Heinz, Ruth Amelia. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro de Investigación en Ciencias Veterinarias y Agronómicas. Instituto de Biotecnología; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Hopp, Horacio Esteban. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro de Investigación en Ciencias Veterinarias y Agronómicas. Instituto de Biotecnología; ArgentinaFil: Paniego, Norma Beatriz. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro de Investigación en Ciencias Veterinarias y Agronómicas. Instituto de Biotecnología; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Lia, Verónica Viviana. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro de Investigación en Ciencias Veterinarias y Agronómicas. Instituto de Biotecnología; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentin

Genetic Diversity, Population Structure and Linkage Disequilibrium Assessment among International Sunflower Breeding Collections

Sunflower germplasm collections are valuable resources for broadening the genetic base of commercial hybrids and ameliorate the risk of climate events. Nowadays, the most studied worldwide sunflower pre-breeding collections belong to INTA (Argentina), INRA (France), and USDA-UBC (United States of America?Canada). In this work, we assess the amount and distribution of genetic diversity (GD) available within and between these collections to estimate the distribution pattern of global diversity. A mixed genotyping strategy was implemented, by combining proprietary genotyping-by-sequencing data with public whole-genome-sequencing data, to generate an integrative 11,834-common single nucleotide polymorphism matrix including the three breeding collections. In general, the GD estimates obtained were moderate. An analysis of molecular variance provided evidence of population structure between breeding collections. However, the optimal number of subpopulations, studied via discriminant analysis of principal components (K = 12), the Bayesian STRUCTURE algorithm (K = 6) and distance-based methods (K = 9) remains unclear, since no single unifying characteristic is apparent for any of the inferred groups. Different overall patterns of linkage disequilibrium (LD) were observed across chromosomes, with Chr10, Chr17, Chr5, and Chr2 showing the highest LD. This work represents the largest and most comprehensive inter-breeding collection analysis of genomic diversity for cultivated sunflower conducted to dateFil: Filippi, Carla Valeria. Instituto Nacional de Tecnologia Agropecuaria. Centro de Investigacion En Ciencias Veterinarias y Agronomicas. Instituto de Agrobiotecnologia y Biologia Molecular. - Consejo Nacional de Investigaciones Cientificas y Tecnicas. Oficina de Coordinacion Administrativa Pque. Centenario. Instituto de Agrobiotecnologia y Biologia Molecular; ArgentinaFil: Merino, Gabriela Alejandra. Universidad Nacional de Entre Ríos. Instituto de Investigación y Desarrollo en Bioingeniería y Bioinformática - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe. Instituto de Investigación y Desarrollo en Bioingeniería y Bioinformática; ArgentinaFil: Montecchia, Juan Francisco. Instituto Nacional de Tecnologia Agropecuaria. Centro de Investigacion En Ciencias Veterinarias y Agronomicas. Instituto de Agrobiotecnologia y Biologia Molecular. - Consejo Nacional de Investigaciones Cientificas y Tecnicas. Oficina de Coordinacion Administrativa Pque. Centenario. Instituto de Agrobiotecnologia y Biologia Molecular; ArgentinaFil: Aguirre, Natalia Cristina. Instituto Nacional de Tecnologia Agropecuaria. Centro de Investigacion En Ciencias Veterinarias y Agronomicas. Instituto de Agrobiotecnologia y Biologia Molecular. - Consejo Nacional de Investigaciones Cientificas y Tecnicas. Oficina de Coordinacion Administrativa Pque. Centenario. Instituto de Agrobiotecnologia y Biologia Molecular; ArgentinaFil: Rivarola, Maximo Lisandro. Instituto Nacional de Tecnologia Agropecuaria. Centro de Investigacion En Ciencias Veterinarias y Agronomicas. Instituto de Agrobiotecnologia y Biologia Molecular. - Consejo Nacional de Investigaciones Cientificas y Tecnicas. Oficina de Coordinacion Administrativa Pque. Centenario. Instituto de Agrobiotecnologia y Biologia Molecular; ArgentinaFil: Naamati, Guy. European Molecular Biology Laboratory. European Bioinformatics Institute.; Reino UnidoFil: Fass, Mónica Irina. Instituto Nacional de Tecnologia Agropecuaria. Centro de Investigacion En Ciencias Veterinarias y Agronomicas. Instituto de Agrobiotecnologia y Biologia Molecular. - Consejo Nacional de Investigaciones Cientificas y Tecnicas. Oficina de Coordinacion Administrativa Pque. Centenario. Instituto de Agrobiotecnologia y Biologia Molecular; ArgentinaFil: Alvarez, Daniel. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro Regional Córdoba. Estación Experimental Agropecuaria Manfredi; ArgentinaFil: Di Rienzo, Julio Alejandro. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Agropecuarias; ArgentinaFil: Heinz, Ruth Amelia. Instituto Nacional de Tecnologia Agropecuaria. Centro de Investigacion En Ciencias Veterinarias y Agronomicas. Instituto de Agrobiotecnologia y Biologia Molecular. - Consejo Nacional de Investigaciones Cientificas y Tecnicas. Oficina de Coordinacion Administrativa Pque. Centenario. Instituto de Agrobiotecnologia y Biologia Molecular; ArgentinaFil: Contreras Moreira, Bruno. European Molecular Biology Laboratory. European Bioinformatics Institute.; Reino UnidoFil: Lia, Verónica Viviana. Instituto Nacional de Tecnologia Agropecuaria. Centro de Investigacion En Ciencias Veterinarias y Agronomicas. Instituto de Agrobiotecnologia y Biologia Molecular. - Consejo Nacional de Investigaciones Cientificas y Tecnicas. Oficina de Coordinacion Administrativa Pque. Centenario. Instituto de Agrobiotecnologia y Biologia Molecular; ArgentinaFil: Paniego, Norma Beatriz. Instituto Nacional de Tecnologia Agropecuaria. Centro de Investigacion En Ciencias Veterinarias y Agronomicas. Instituto de Agrobiotecnologia y Biologia Molecular. - Consejo Nacional de Investigaciones Cientificas y Tecnicas. Oficina de Coordinacion Administrativa Pque. Centenario. Instituto de Agrobiotecnologia y Biologia Molecular; Argentin

Plastome genomics in South American maize landraces: chloroplast lineages parallel the geographical structuring of nuclear gene pools

33 páginas, 2 tablas, 4 figurasBackground and aims: The number of plastome sequences has increased exponentially during the last decade. However, there is still little knowledge of the levels and distribution of intraspecific variation. The aims of this study were to estimate plastome diversity within Zea mays and analyse the distribution of haplotypes in connection with the landrace groups previously delimited for South American maize based on nuclear markers. Methods: We obtained the complete plastomes of 30 South American maize landraces and three teosintes by means of next-generation sequencing (NGS) and used them in combination with data from public repositories. After quality filtering, the curated data were employed to search for single-nucleotide polymorphisms, indels and chloroplast simple sequence repeats. Exact permutational contingency tests were performed to assess associations between plastome and nuclear variation. Network and Bayesian phylogenetic analyses were used to infer evolutionary relationships among haplotypes. Key results: Our analyses identified a total of 124 polymorphic plastome loci, with the intergenic regions psbE-rps18, petN-rpoB, trnL_UAG-ndhF and rpoC2-atpI exhibiting the highest marker densities. Although restricted in number, these markers allowed the discrimination of 27 haplotypes in a total of 51 Zea mays individuals. Andean and lowland South American landraces differed significantly in haplotype distribution. However, overall differentiation patterns were not informative with respect to subspecies diversification, as evidenced by the scattered distribution of maize and teosinte plastomes in both the network and Bayesian phylogenetic reconstructions. Conclusions: Knowledge of intraspecific plastome variation provides the framework for a more comprehensive understanding of evolutionary processes at low taxonomic levels and may become increasingly important for future plant barcoding efforts. Whole-plastome sequencing provided useful variability to contribute to maize phylogeographic studies. The structuring of haplotype diversity in the maize landraces examined here clearly reflects the distinction between the Andean and South American lowland gene pools previously inferred based on nuclear markers.This work was supported by the Agencia Nacional de Promoción Científica y Técnica (PICT 2012 0325, PICT 2016 1101), the Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Tecnológicas (PIP 11220120100416CO 2013–2015), the Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (PNBIO 1131044) and the DEANN Project.Peer reviewe